Спосіб одержання екстрактів з рослинної сировини

Изобретение относится к пищевой и фармакологической промышленности, в частности к промышленному получению экстрактов из растительного сырья. Известен способ получения экстрактов из растительного сырья [1], предусматривающий отделение кожицы винограда от семян, обезвоживание ее, смешивание с экстрагентом, экстрагирование и разделение фаз. Общие признаки аналога и заявляемого изобретения: обезвоживание сырья, его экстрагирование и разделение фаз. Этот способ не обеспечивает достаточного экстрагирования и получения качественного готового продукта из-за высоких те хнологических потерь, вызванных многостадийностью процесса. Наиболее близким техническим решением является способ получения экстрактов из растительного сырья [2], включающий отделение кожицы винограда от семян, ее трехкратное экстрагирование, разделение фаз и последующее концентрирование экстракта. Общие признаки прототипа с заявляемым изобретением следующие: экстрагирование и разделение фаз. Способ-прототип также не обеспечивает достаточно полного экстрагирования из-за высоких технологических потерь, а также качество готового продукта за счет безвозвратной потери полезных веществ. В основу изобретения поставлена задача создания такого способа получения экстракта из растительного сырья, в котором обезвоживание сырья осуществляется путем сушки и замораживания, за счет этого увеличивается вы ход, улучшается качество целевого продукта, а также происходит интенсификация процесса. Поставленная задача решается тем, что в способе получения экстрактов из растительного сырья, включающем обезвоживание сырья, его экстрагирование и разделение фаз, согласно изобретению, обезвоживание сырья осуществляют сублимационной сушкой с вакуумным самозамораживанием . Заявляемый способ отличается от известного тем, что обезвоживание сырья путем сублимационной сушки с вакуумным самозамораживанием позволяет получать сырье с низкой остаточной влажностью (до 2-4%), при этом из материала удаляется не только свободная влага, но и значительная часть связанной влаги, которая является плохим растворителем, прочно связана с каркасом материала и по своим свойствам приближается к твердому телу, в результате чего она значительно затрудняет диффузию экстрактивных веществ из материала. При замене этой части влаги экстрагентом интенсифицируется процесс экстракции, происходит значительное разрушение клеточных мембран и тем самым высокопористая структура сырья, а это облегчает проникновение экстрагента в материал и диффузию экстрактивных веществ из него. При этом используется сравнительно небольшое количество экстрагента и в результате экстракции получается концентрированный экстракт, не требующий дальнейших обработок. Кроме того, высушивание сырья под вакуумом снижает окислительные процессы, уменьшает терморазрушение экстрактивных веществ, при этом температура продукта в процессе высушивания не превышает 35-40°С, а интенсивное разрушение клеточных мембран и удаление связанной влаги из материала позволяет вести экстрагирование при температурах экстрагента не выше 50°С. Способ осуществляется следующим образом. Растительное сырье, поступающее на экстрагирование, раскладывается в кюветы, которые устанавливаются в сушильную камеру, после чего производится вакуумирование. Под воздействием вакуумного самозамораживания происходит интенсивное разрушение клеточных мембран и образование кристаллической структуры материала. Окончание процесса сушки фиксируется по термограмме при выходе кривой сушки на постоянный режим. Высушенный материал можно хранить в мешках из полиэтилена низкого давления при обычных температурах в сухом помещении. Для получения экстрагента высушенный материал смешивают с подогретым экстрагентом. Соотношение экстрагент-высушенный материал зависит от их свойств и определяется пробным экстрагированием с выбором оптимального значения. Затем смесь настаивают при перемешивании. Полученный экстракт отжимают, например, через фильтр-ткань на пак-прессе. Пример 1. Получение пищевого красителя из винограда. Выжимку винограда Саперави с влажностью 50-55 мас.% раскладывали в кюветы из нержавеющей стали высотой не более 15 мм, после чего устанавливали в сублимационную установку ТС-15, снабженную системой датчиков, позволяющих фиксировать на самописце следующие показатели: температуру греющи х плит, температуру высушиваемого продукта (в двух точках), температуру десублиматора и вакуум внутри сушильной камеры. Затем произвели вакуумирование камеры, минимальная температура замораживания продукта в процессе вакуумирования достигала -33°С. Сушку продукта производили при следующи х показателях технологического процесса: температура подогрева 50°С, температура десублиматора - 55°С, остаточное давление в сушильной камере 65-130 Па. Высушенную выжимку с влажностью 3% разделили на кожицу и семена. Сухую кожицу смешивали с экстрагентом (20% раствора этанола в воде, подкисленной НСl до 1% по кислоте) при соотношении 1:0,5, температуре 28°С в течение 20 мин. Экстракт с содержанием пигмента 30 г/л отделяли центрифугированием. Выход мономерных фракций пигмента близок к 90%. Пример 2. Получение пищевого красителя из винограда (способ-прототип). Выжимку винограда Саперави с влажностью 50-55 мас.% высушивали в потоке горячего воздуха, где температура продукта не превышала 75°С, в конвективной сушилке непрерывного действия. Высушенную выжимку с влажностью 9,5 мас. % разделяли на кожицу и семена. Сухую кожицу диспергировали до размеров не более 0,1 мм в дробилке-дезинтеграторе, смешивали с экстрагентом, как в примере 1, при соотношении 1:0,5 и температуре 65-70°С в течение 1 ч. Полученный экстракт с содержанием пигмента около 20 г/л отделяли центрифугированием. Выход мономерных фракций пигмента близок к 80%. Пример 3. Получение ароматизаторов из кожуры дыни. Кусочки кожуры дыни сорта Гуляби размером 20 х 20 х 5 мм сушили, как в примере 1, после чего заливали водой при температуре 35°С и соотношении 0,70. Смесь настаивали при перемешивании 30 мин, а затем центрифугировали. Полученный экстракт содержал 36 мг/л ароматических компонентов, имеет чистый без посторонних тонов аромат дыни, присущий данному сорту. Пример 4. Кусочки кожуры дыни сорта Гуляби размером 20 х 20 х 5 мм сушили в конвективной сушилке, как в примере 2, после чего заливали водой при температуре 35°С. Смесь настаивали при перемешивании 120 мин в соотношении 0:70, после чего центрифугировали. Полученный экстракт содержал 23 мг/л ароматических компонентов, в аромате замечены посторонние тона. Пример 5. Получение экстракта из алоэ. Кусочки листьев алоэ размером 10 х 10 х 5 мм сушили в сублимационной установке, как в примере 1, после чего заливали этиловым спиртом при соотношении компонентов 1:0,5. Настаивали смесь при перемешивании 20 мин. Температура экстракции 25°С. Полученный экстракт с содержанием сухих веществ 38% отделяли центрифугированием. Пример 6. Получение экстракта из алоэ. Кусочки листьев алоэ размером 10 х 10 х 5 мм сушили в конвективной сушилке, как в примере 2, после чего заливали этиловым спиртом при соотношении компонентов 1:0,5. Настаивали смесь при перемешивании 30 мин. Температура экстракции 25°С. Полученный экстракт с содержанием сухи х веществ 16% отделяли центрифугированием. Из примеров следует, что заявляемый способ обеспечивает увеличение выхода и улучшение качества экстракта, а также ускорение процесса. Технико-экономическая эффективность заявляемого способа заключается в интенсификации процесса и повышении выхода готового продукта за счет удаления при сублимационной сушке связанной влаги, более значительного разрушения клеточных мембран и создания высокопористой структуры материала, а также в повышении качества экстрактов за счет снижения интенсивности окислительных процессов и исключения жестких тепловых обработок.